Regulation von ROP vermittelten Signaltransduktion während Zellteilung und Zellstreckung mittels eine kleine ROPGAP Unterfamilie

• Antragstellerin: Dr. Sabine Müller
• Fachliche Zuordnung: Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277031791

Die Etablierung von Zellpolarität, also die ungleiche Verteilung von Zellinhalt, ist eine wichtige Voraussetzung für die Zellmorphogenese. Zellpolarität ist genetisch kontrolliert und erfordert Koordination auf der Zell-, Gewebe und Organ-Ebene, um die stereotype Reproduktion von funktionellen Pflanzenorganen zu ermöglichen. Die evolutionär konservierte Familie der Rho of plant (ROP) kleinen GTPasen dient als molekulare Schalter und koordiniert die Signalvermittlung um die räumlich-zeitlich korrekte Verteilung von Zellkomponenten zu erreichen. Regulatorische Proteine ermöglichen das Schalten zwischen Aktivität und Inaktivität der kleinen Rho-GTPasen. Die Guaninaustauchfaktoren (RopGEF), tauschen Guanosin-Diphophat (GDP) gegen Guanosin-Triphosphat (GTP) um ROPs zu aktivieren. Im Gegensatz dazu beschleunigen die GTPase Aktivierenden Protein (RopGAP) die intrinsische aber langsame GTP-Hydrolyse der ROPs und inaktivieren so ihre Ziel-ROPs. Über die Regulation der ROP-Inaktivierung ist wenig bekannt. Unsere eigenen Vorarbeiten an ROP-Inaktivierung durch PHGAP Proteine, eine Unterfamilie von RopGAP, zeigt deren Funktion während der Zellteilung. Die PHGAPs befinden sich an der Plasmamembran und an der Zellteilungsebene, an der sie mittels des Motorproteins Kinesin-12 POK erhalten bleiben. Wir vermuten dass PHGAPs durch die Inaktivierung eines spezifischen ROPs an der Zellteilungsebene eine korrekte Zellteilung ermöglichen. Wir werden die Regulation und Dynamik von PHGAPs an der Zellteilungseben weiter untersuchen. Weiters werden wir klären welche ROPs von PHGAPs spezifisch inaktiviert werden und wir werden bisher unbekannte Interaktionspartner der PHGAP identifizieren um die Regulation der PHGAPs besser zu verstehen. Schließlich werden wir Rekonstitutions-Assays etablieren, um so funktionelle ROP-Signalvermittlung erzeugen und ihre räumlich-zeitliche Regulation zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen